Устройство, назначение, принцип работы, типы и история телескопа
РЕФЕРАТ
по физике
на тему:
«Устройство, назначение, принцип работы, типы и история телескопа»
Работу выполнил:
ученик 8v класса
Рижской шлолы Nr. 66
Юрий Круглов
РИГА
2005 год
Устройство телескопа
Телескоп любого типа имеет объектив и окуляр.
Линза, обращенная к объекту наблюдения, называется Объективом, а линза , к которой прикладывает свой глаз наблюдатель – Окуляр.
Может быть дополнительная лупа, которая позволяет приблизить глаз к фокальной плоскости и рассматривать изображение с меньшего расстояния, т. е. под большим углом зрения.
Таким образом, телескоп можно изготовить, расположив на одной оси одна за другой две линзы - объектив и окуляр. Для наблюдений близких земных предметов суммарное расстояние фокусов должно быть увеличено.Меняя окуляры, можно получить различные увеличения при одном и том же объективе.
Если линза толще посередине, чем на краях, она называется Собирающей или Положительной, в противном случае – Рассеивающей или Отрицательной.
Прямая, соединяющая центры этих поверхностей, называется Оптической осью линзы. Если на такую линзу попадают лучи, идущие параллельно оптической оси, они, преломляясь в линзе, собираются в точке оптической оси, называемой Фокусом линзы. Расстояние от центра линзы до её фокуса называют фокусным расстоянием. Чем больше кривизна поверхностей собирающей линзы, тем меньше фокусное расстояние. В фокусе такой линзы всегда получается действительное изображение предмета.
Tелескоп принято характеризовать угловым увеличением γ. В отличие от микроскопа, предметы, наблюдаемые в телескоп, всегда удалены от наблюдателя.
Назначение телескопа
Телескопы бывают самыми разными – оптические (общего астрофизического назначения, коронографы, телескопы для наблюдения искуственных спутников Земли), радиотелескопы, инфракрасные, нейтринные, рентгеновские. При всем своем многообразии, все телескопы, принимающие электромагнитное излучение, решают две основных задачи.
Первая задача телескопа- создать максимально резкое изображение и, при визуальных
наблюдениях, увеличить угловые расстояния между объектами (звездами, галактиками
и т. п.);собрать как можно больше энергии излучения, увеличить освещенность изображения
объектов.
Вторая задача телескопа – увеличивать угол, под которым наблюдатель видит
объект. Способность увеличивать угол характеризуется увеличением телескопа. Оно
равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра
Принцип работа телескопа
Принцип работы телескопа заключается не в увеличении объектов, а в сборе света.
Чем больше у него размер главного светособирающего элемента - линзы или
зеркала, тем больше света он собирает. Важно, что именно общее количество
собранного света в конечном счете определяет уровень детализации видимого -
будь то удаленный ландшафт или кольца Сатурна. Хотя увеличение, или сила для
телескопа тоже важно, оно не имеет решающего значения в достижении уровня
детализации.
Типы телескопов
Все телескопы подразделяются на три оптических класса.
Преломляющие телескопы, или рефракторы, в качестве главного светособирающего элемента используют большую линзу-объектив.
Рефракторы всех моделей включают ахроматические (двухэлементные) объективные линзы - таким образом сокращается или практически устраняется ложный цвет, который влияет на получаемый образ, когда свет проходит через линзу. При создании и установке больших стеклянных линз возникает ряд трудностей; кроме того, толстые линзы поглощают слишком много света. Самый большой рефрактор в мире, имеющий объектив с линзой диаметром в 101 см, принадлежит Йеркской обсерватории.
Все большие астрономические телескопы представляют собой рефлекторы. Рефлекторные телескопы популярны и у любителей, поскольку они не так дороги, как рефракторы. Это отражающие телескопы, и для сбора света и формирования изображения в них используется вогнутое главное зеркало. В рефлекторах ньютоновского типа, маленькое плоское вторичное зеркало отражает свет на стенку главной трубы.
Зеркально-линзовые (катадиоптрические) телескопы используют как линзы, так и зеркала, за счет чего их оптическое устройство позволяет достичь великолепного качества изображения с высоким разрешением, при том, что вся конструкция состоит из очень коротких портативных оптических труб.
История телескопа
Первый телескоп
был построен в 1609 году итальянским астрономом Галилео Галилеем. Телескоп имел
скромные размеры (длина трубы 1245 мм, диаметр объектива 53 мм, окуляр 25 диоптрий),
несовершенную оптическую схему и 30-кратное увеличение. Однако он позволил сделать
целую серию замечательных открытий (фазы Венеры, горы на Луне, спутники Юпитера,
пятна на Солнце, звезды в Млечном Пути).
Очень плохое качество изображения в первых телескопах заставило оптиков искать пути
решения этой проблемы. Оказалось, что увеличение фокусного расстояния объектива
значительно улучшает качество изображения.
В 1663 году Грегори создал новую схему телескопа-рефлектора. Грегори первым предложил
использовать в телескопе вместо линзы зеркало.
Первый телескоп-рефлектор был построен Исааком Ньютоном в 1668 году. Схема, по которой
он был построен, получила название «схема Ньютона»..
Длина телескопа составляла 15 см.
В 1672 году Кассегрен предложил схему двухзеркальной системы, вскоре ставшую наиболее
популярной. Первое зеркало было параболическим, второе имело форму выпуклого гиперболоида
и располагалось перед фокусом первого.
В настоящее время практически все телескопы являются зеркальными.
Самый большой в мире зеркальный телескоп имени Кека имеет диаметр 10 м и находится
на Гавайских островах. В России на Кавказе работает телескоп размером 6 м.
В двадцатом веке астрономы сделали много шагов в изучении вселенной.
Эти шаги были бы невозможны без использования больших и сложных телескопов, расположенных на высокогорных лабораториях и управляемых большим количеством квалифицированных специалистов.
